建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件應(yīng)用課程設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件應(yīng)用課程所屬課程：建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件應(yīng)用- 11 -目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù).11.1 工程概況.11.2 荷載取值.31.3 參考資料與規(guī)范.4二、建筑模型與荷載輸入.52.1 結(jié)構(gòu)建模與平面圖.52.2 荷載輸入.5三、SATWE建筑結(jié)構(gòu)有限元分析.63.1 SATWE參數(shù)設(shè)置.63.1.1 總信息.63.2 SATWE計(jì)算結(jié)果分析.7四、墻梁柱與樓板施工圖.84.1 梁平法施工圖.84.2 柱平法施工圖.84.3 剪力墻平法施工圖.94.4 樓板平法施工圖.9五、JCCAD基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工圖.115.1 地基基礎(chǔ)建模.115.2 獨(dú)立基礎(chǔ)(樁基承臺(tái)/筏板

2、等)配筋計(jì)算.115.3 基礎(chǔ)施工圖.11一、設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 工程概況本工程為10層現(xiàn)澆框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑功能為宿舍樓，建筑平面尺寸為44.8m13.5m，房屋建筑總高度為33.2m。平、立面圖如圖1-1、圖1-2所示，第1標(biāo)準(zhǔn)層軸網(wǎng)布置如圖1-3所示。建筑結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆施工方法，無地下室。室內(nèi)外高差0.2m，基礎(chǔ)頂面距室外地面0.5m；12層為大底盤，室內(nèi)地面距梁頂高差為3.3m，設(shè)置為第1標(biāo)準(zhǔn)層；39層為第2標(biāo)準(zhǔn)層，樓層標(biāo)準(zhǔn)高差為3.3m；10層為第3標(biāo)準(zhǔn)層，作為樓體頂層，高3.3m，平面布置同第2標(biāo)準(zhǔn)層（不包括樓梯間）?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.1g，場地土類別為II

3、類。場地基本風(fēng)壓為0.55kN/m2?；炷翉?qiáng)度等級(jí)：梁、柱、剪力墻為C30，主筋HRB335變形鋼筋，箍筋HPB235鋼筋?？蚣芴畛鋲Σ捎?00250110水泥空心磚。剪力墻剪力墻圖1-1 第1標(biāo)準(zhǔn)層平面圖圖1-2 建筑立面圖圖1-3 第1標(biāo)準(zhǔn)層軸網(wǎng)布置圖框架柱、梁、剪力墻截面類型與材料屬性，以及樓板、門洞等幾何信息見表1-1、表1-2。要求對(duì)SATWE有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析與驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)計(jì)算書應(yīng)包含以下內(nèi)容：（1）結(jié)構(gòu)總信息、SATWE參數(shù)設(shè)置等；（2）總地震力、前4階振型、地震有效質(zhì)量系數(shù)等；（3）結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算，重力二階效應(yīng)驗(yàn)算；（4）結(jié)構(gòu)剛?cè)岫闰?yàn)算：剪重比；（5）結(jié)構(gòu)水平和豎向規(guī)則性

4、驗(yàn)算：結(jié)構(gòu)周期與周期比、樓層位移比與層間位移角、樓層側(cè)向剛度比、層間受剪承載力比等。繪制框架梁平法施工圖時(shí)，根據(jù)規(guī)范要求，荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力比值S/R1.33，且裂縫寬度要求低于0.3mm；框架柱需進(jìn)行雙偏壓驗(yàn)算且全部滿足要求；樓板裂縫寬度要求低于0.3mm。表1-1 柱截面類型及材料屬性序號(hào)截面形狀截面幾何參數(shù)(mm)材料總寬度總高度腹板厚翼緣厚左翼緣寬右翼緣寬1矩形500500混凝土2圓形600600混凝土3十字形10001000200200400400混凝土4T形1000800200200混凝土5L形900900300300混凝土表1-2 其它構(gòu)件截面類型及材料屬性名稱截面形狀寬度(mm

5、)高度(mm)厚度(mm)材料主梁矩形300600混凝土次梁矩形250500混凝土剪力墻矩形300混凝土樓板矩形100混凝土門洞矩形9002100窗洞矩形15001500本工程地質(zhì)條件如下：第一層土：城市雜填土，厚0.5m；第二層土：紅粘土，厚4.0m，沿垂直水平分布較均勻，可塑狀態(tài)，中等壓縮性，地基承載力特征值fak=200 kPa；第三層土：強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r1.5m，fak=1200 kPa；第四層土：中風(fēng)化灰?guī)r，fak=3000 kPa；基礎(chǔ)采用C40混凝土，HRB400級(jí)鋼筋。建筑結(jié)構(gòu)沒有地下室，可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（或筏板基礎(chǔ)、地基梁基礎(chǔ)等），選用紅粘土作為持力層；對(duì)于樁基基礎(chǔ)，可選用風(fēng)化灰

6、巖作為持力層，對(duì)于中風(fēng)化巖石，不需要對(duì)其進(jìn)行寬度和深度修正，故fa= fak=3000 kPa。1.2 荷載取值n 屋面恒載（1）20mm厚板底混合砂漿打底(17kN/m3)0.0217=0.34 (kN/m2)；（2）100mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面(25kN/m3)0.125=2.5 (kN/m2)；（3）隔汽層，刷冷底子油一道，熱瀝青瑪啼脂二道，重量忽略不計(jì)；（4）預(yù)制膨脹珍珠巖塊，最薄處50mm厚，最厚處220mm厚，平均厚度135(3.5kN/m3)，0.1353.5=0.47 (kN/m2)；（5）40厚1:2.5水泥砂漿找平(20kN/m3)0.0420=0.8 (kN/m2)；（

7、6）二氈三油防水層：0.35 (kN/m2)；總計(jì)：gk=4.46 (kN/m2)n 樓面恒載（1）20厚底混合砂漿打底(17kN/m3)0.0217=0.34 (kN/m2)；（2）100厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓面(25kN/m3)0.125=2.5 (kN/m2)；（3）30厚C20細(xì)石混凝土面層(20kN/m3)0.0324=0.72 (kN/m2)；總計(jì)：gk=3.56 (kN/m2)n 填充墻恒載（1）20厚底混合砂漿雙面粉刷(17kN/m3)0.0417=0.68 (kN/m2)；（2）水泥空心磚(10.3kN/m3)0.2510.3=2.58 (kN/m2)；總計(jì)：gk=3.26 (k

8、N/m2)（注：該數(shù)值需乘以層高，以線荷載的形式布置在框架梁頂面）n 活荷載取值寢室、活動(dòng)大廳、廁所活載：2.0 (kN/m2)；走廊、樓梯活載：3.5 (kN/m2)；屋面（不上人）活載：0.5 (kN/m2)；基本風(fēng)壓：0.55 (kN/m2)；地貌類別：C類風(fēng)荷載體型系數(shù)：第12層大底盤，X與Y向體型系數(shù)ms =1.3；第310層標(biāo)準(zhǔn)層，X與Y向體型系數(shù)ms =1.4；1.3 參考資料與規(guī)范l 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012)l 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 3-2010)l 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50010-2010)l 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2010

9、)l 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2011)l 建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)二、建筑模型與荷載輸入2.1 結(jié)構(gòu)建模與平面圖2.1.1 平面圖、三維圖2.2 荷載輸入 1.結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果 層號(hào) X向剛度 Y向剛度 層高 上部重量 X剛重比 Y剛重比 1 0.231E+09 0.125E+09 3.30 212352. 3590.96 1938.34 2 0.206E+09 0.842E+08 3.30 185446. 3670.16 1498.87 3 0.130E+09 0.503E+08 3.30 157032. 2728.05 1057.80 4 0.117E+

10、09 0.425E+08 3.30 136861. 2816.78 1024.67 5 0.107E+09 0.368E+08 3.30 116691. 3029.25 1041.26 6 0.983E+08 0.321E+08 3.30 96520. 3360.27 1096.54 7 0.890E+08 0.276E+08 3.30 76349. 3847.95 1192.74 8 0.778E+08 0.228E+08 3.30 56179. 4568.08 1337.52 9 0.618E+08 0.169E+08 3.30 36008. 5667.36 1545.09 10 0.35

11、7E+08 0.884E+07 3.30 15838. 7435.89 1841.68 該結(jié)構(gòu)剛重比Di*Hi/Gi大于10,能夠通過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算 該結(jié)構(gòu)剛重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考慮重力二階效應(yīng)抗震規(guī)范(5.2.5)條要求的Y向樓層最小剪重比 = 1.60%Y 向地震作用下結(jié)構(gòu)主振型的周期 = 0.2505Y 方向的有效質(zhì)量系數(shù): 98.93%2. 各樓層地震剪力系數(shù)調(diào)整情況 抗震規(guī)范(5.2.5)驗(yàn)算 層號(hào) 塔號(hào) X向調(diào)整系數(shù) Y向調(diào)整系數(shù) 1 1 1.000 1.000 2 1 1.000 1.000 3 1 1.000 1.000 4 1 1.000 1

12、.000 5 1 1.000 1.000 6 1 1.000 1.000 7 1 1.000 1.000 8 1 1.000 1.000 9 1 1.000 1.000 10 1 1.000 1.0003.SATWE 位移輸出文件 X方向最大層間位移角: 1/9999.(第 10層第 1塔) Y方向最大層間位移角: 1/9999.(第 10層第 1塔)X方向最大層間位移角: 1/9999.(第 10層第 1塔) X方向最大位移與層平均位移的比值: 1.04(第 7層第 1塔) X方向最大層間位移與平均層間位移的比值: 1.06(第 3層第 1塔) Y方向最大層間位移角: 1/9999.(第 1

13、0層第 1塔) Y方向最大位移與層平均位移的比值: 1.62(第 2層第 1塔) Y方向最大層間位移與平均層間位移的比值: 1.64(第 2層第 1塔)X方向最大位移與層平均位移的比值: 1.02(第 8層第 1塔) X方向最大層間位移與平均層間位移的比值: 1.03(第 3層第 1塔)Y方向最大位移與層平均位移的比值: 1.68(第 2層第 1塔) Y方向最大層間位移與平均層間位移的比值: 1.68(第 2層第 1塔)梁平法施工圖柱平法施工圖柱剪力墻平法施工圖Jccad 荷載信息 豎向荷載基本值： Nk= 1000Kn X方向彎矩基本值：Mx= 100Kn*m Y方向彎矩基本值：My= 100Kn*m 配筋計(jì)算： M1 = 382.384 AGx = M1/(0.9*h0*fy) = 382384.000/(0.9*0.950*300.) = 1490.776mm*mm M2 = 240.675 AGy = M2/(0.9*h0*fy) = 240674.766/(0.9*0.940*300.) = 948.285mm*mm M1 = 382.384 AGx = M1/(0.9*h0*fy) = 382384.000/(0.9*0.